基于内嵌式颗粒阻尼器的悬臂梁减振实验研究

针对悬臂梁结构振动控制问题,开展基于内嵌式颗粒阻尼(embedded particle damper,EPD)减振方法的理论与实验研究。应用有限元法分析悬臂梁振动特性,围绕梁前三阶模态频率开展振动控制实验,通过改变填充颗粒的参数(粒径、填充率)和激励力,比较悬臂梁在不同填充情况下的振幅,并使用半功率法计算阻尼比。采用离散元法分析不同情况下颗粒的流变行为,以确定阻尼器最优设计参数。结果表明:颗粒填充率为90%时EPD减振效果最佳;填充颗粒的粒径与系统所受激励有关,本文模型中,激励振幅为80μm时,梁前三阶模态频率下分别填充直径为8、6、1 mm颗粒时效果最好,减振率分别为47.5%、48.7%及71.2%,阻尼比分别提高1.7、3.1及2.1倍。